Investigation of municipal solid waste (MSW) and industrial landfills as a potential source of secondary raw materials

Many of the secondary raw materials (SRM) in landfills constitute valuable and scarce natural resources. It has already been recognised that the recovery of these elements is critical for the sustainability of a number of industries and SRM recov¬ery from anthropogenic waste deposits represents a significant opportunity. In this study, the characterisation of the different waste fractions and the amount of SRM that can potentially be recovered from two landfill sites in Finland is presented. The first site was a municipal solid waste (MSW) landfill site and it was specifically in¬vestigated for its metals, SRM, plastics, wood, paper, and cardboard content as well as its fine fraction (<20 mm). The second site was an industrial landfill site contain¬ing residual wastes from industrial processes including 1) aluminium salt slag from refining process of aluminium scrap and 2) shredding residues from automobiles, household appliances and other metals containing waste. This site was investigated for its metals and SRM recovery potential as well as its fine fraction. Results suggest that the fine fraction offers opportunities for metal (Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn) and SRM extraction and recovery from both landfill site types while the chemical composition of the industrial waste landfill offered greater opporutinity as it was comparable to typical aluminium salt slags. Nevertheless, the concentrations of rare earth metals (REE) and other valuable elements were low even in comparison with the concentra¬tions found in the Earth’s crust. Therefore mining landfill sites only for their metals or SRM content is not expected to be financially viable. However, other opportunities, such as waste-derived fuels from excavated materials especially at MSW landfill sites, still exists and fosters the application and feasibility of landfill mining

Turvemaiden digitaalinen kartoitus ja turvepeltolohkojen tunnistaminen

Maatalouden turvemaiden ilmasto- ja vesistöpäästöjen vähentäminen edellyttää turvepeltolohkojen tunnistamista, mutta maaperätieto ei ole ollut riittävän tarkkaa tähän tarkoitukseen. Raportissa esitellyn työn tavoitteena oli tuottaa tarkennettua paikkatietoa turvemaiden esiintymisestä ja paksuudesta turvepeltolohkojen tunnistamiseksi. Uusi paikkatietoaineisto turvemaiden esiintymisestä ja paksuudesta luotiin hyödyntämällä koneoppimismallinnusta. Mallinnus tehtiin Random Forest -menetelmällä. Turpeen esiintymistä selittäviksi aineistoiksi valmisteltiin 117 kpl koko maan kattavia satelliitti- ja lentoalustoilta mitattuja kaukokartoitusaineistoja ja geologista paikkatietoaineistoa. Koneoppimismallin opettamista ja testausta varten koottiin 3,5 miljoonaa maaperähavaintoa, josta 70 % käytettiin mallin opetukseen ja 30 % mallin riippumattomaan testaukseen. Mallinnuksessa ennustettiin turvepaksuusluokkien ≥ 10 cm, ≥ 30 cm, ≥ 40 cm ja > 60 cm esiintymistä 50 m × 50 m rasteriresoluutiossa ja ennusteet tuotettiin maankäyttömuodosta riippumatta kaikille maa-alueille. Malliennusteiden tarkkuus oli korkea. Turvepaksuusluokat pystyttiin erottelemaan muista maalajeista ja turvepaksuusluokista 89–96 % tarkkuudella. Tarkkuudet olivat korkeimmillaan ohuissa turvepaksuusluokissa ja hieman heikompia paksuissa luokissa. Maatalousmailla vähintään 30 cm paksun turvemaan alaksi arvoitiin 273 000 ha, mikä on noin 11 % maatalousmaa-alasta. Tästä pinta-alasta 73 % turvekerros oli > 60 cm. Saamamme arvio maatalousmaiden turvemaiden (≥ 30 cm) pinta-alasta on 8 600 ha suurempi kuin mitä mittakaavaltaan 1:200 000 maaperäkartasta voidaan arvioida. Peltolohkokohtainen tarkastelu osoitti, että turve-ennusteet mahdollistavat turvealan ja -paksuuden arvioimisen yksittäisillä peltolohkoilla. Esimerkiksi turvepeltolohkot, joilla on vähintään 50 % alastaan ≥30 cm paksu turvekerros, tunnistettiin yli 90 % tarkkuudella. Uusi paikkatietoaineisto Turpeen paksuus 1.0/2023 tarkentaa aikaisempaa tietoa turvemaiden esiintymisestä ja paksuudesta koko maassa. Aineiston luokittelutarkkuus ja alueellinen erottelukyky ovat olemassa olevia maaperäkartta-aineistoja parempia ja sen avulla tunnistetaan aikaisemmin kartoittamattomia turvemaita. Yleistarkkuusmetriikat raportoidaan jokaiselle luokittelulle erikseen ja epävarmuuksien hajautuminen on esitetty Random Forest -puiden yksimielisyyden avulla rasterisolukohtaisesti. Uudet turve-ennusteet tuovat uusia mahdollisuuksia maaperään ja maankäyttöön liittyvien toimintojen suunnittelun, ohjaukseen ja vaikutusten arviointiin, sekä tutkimukseen

Geophysical methods in impact crater hunting : Case Summanen

Non peer reviewe

Summanen structure : Further geological and geophysical evidence of a meteorite impact event in Central Finland

The Summanen structure is located in Central Finland and is one of Finland's 12 known meteorite impact structures. In 2017, the discovery of Summanen was based on numerous shatter cone boulders with planar deformation features (PDFs) and a circular electromagnetic anomaly, which is 2.6 km in diameter. The site was revisited in 2020 and 2022, and shatter cone-bearing outcrops were discovered. PDFs and feather features were identified in samples from these outcrops. A total of 38 PDF sets in 27 quartz grains resulted in rational crystallographic orientations concentrating on {10 (1) over bar4}, {10 (1) over bar3}, {10 (1) over bar2}, and {11 (2) over bar2}, implying shock pressures of 2-20 GPa. Gravity measurements were taken, and the electrical conductivity of the structure was studied. The gravimetric results revealed a circular negative anomaly of about 4 km in diameter, with an amplitude of -3.5 mGal. Excluding the gravitational effect of water and Quaternary sediments reduces the anomaly to -1.6 mGal. A bowl-shaped conductive layer, likely containing relict saline water in the impact-fractured bedrock, was identified to a depth of 240 m. Topographic and bathymetric data were combined to determine the impact's effect and interpret the level of erosion. Cobbles of sedimentary sand- and siltstones were found on the coastline of Lake Summanen. Based on their similarity to those found in the Soderfjarden impact crater with a Cambrian age, it is likely that these rocks and post-impact infill are also of a similar age.Peer reviewe

Georeferenced Soil Database of Finland at Scale 1:250,000 Pilot Project

Eurooppalaisen maankäyttö- ja ympäristöpolitiikan luomista on vaikeuttanut digitaalisen spatiaalisen maaperätiedon puute. Suomessakin maaperää koskevaa tietoa (dataa) on paljon tarjolla, mutta se on hajallaan eri lähteissä, eikä sen pohjalta voi useinkaan tehdä valtakunnallisia yleistyksiä. Yksivuotisessa hankkeessa tutkittiin Tammelan ja Sotkamon koealueilla mahdollisuutta tuottaa kansainvälisen termistön mukainen Euroopan maaperätoimiston ohjeeseen perustuva maaperätietokanta ja maannoskartta yhdistämällä pääasiassa olemassa olevia tietovarantoja GIS-tekniikkaa käyttäen. Pohjana käytettiin geologista maaperäkarttaa, jonka kuviot edustavat metrin syvyydessä olevaa maalajia. Keskeinen tutkimuskohde oli aerogeofysiikan matalalentoaineistoista tehtyjen tulkintojen käyttökelpoisuus pintamaan maalajin ja maalajirajojen määrittämisessä. Aerogeofysiikan tulosten avulla todettiin voitavan rajata esimerkiksi liejuiset alueet ja erottaa ohutturpeiset alueet ja syvät suot toisistaan. Suomalaisen luokittelun mukaisille maalajikuvioille johdetiin maannosnimet FAO:n/Unescon järjestelmän ja uuden WRB-järjestelmän (World Reference Base for Soil Resources) mukaan. Tässä raportissa esitetään maannoskartan ja -tietokannan keskeiset käsitteet, menetelmät ja tuotantovaiheet. Prosessi etenee siten, että pohjamaalajiaineistoon yhdistetään vaiheittain tiedot pintamaalajista ja määritetään kansainvälisen luokituksen mukainen maannos automaattisesti projektissa kehitettyä DefineSoilType VBA-makroa käytäen. Alle 6,25 ha kuviot poistetaan yhdistämällä ne viereisiin kuvioihin. Maannostietokannan ydin on spatiaalinen relaatiotietokanta, johon tallennetaan sekä geometria- että ominaisuustiedot. Geometriatiedon hallinnassa käytetään ESRIn ArcSDE-paikkatietomoottoria yhdessä Oracle8i - tietokantaohjelmiston kanssa. Tietokannan karttaliittymä voidaan tuotantovaiheessa toteuttaa ESRIn ArcInfo Desktop -työkaluilla ja mahdollinen käyttäjäsovellus selainpohjaisena ESRIn ArcIMS-ohjelmistolla.Lack of spatial soil data in digital form is a primary obstacle in establishing European policies on land use and environmental protection. Abundant data on soil haracteristics exist in Finland but are scattered among various sources, making it difficult for authorities to make country-wide presentations and predictions. The objective of this one-year pilot project was to study the feasibility of creating a georeferenced soil map and database according to the instructions of the European Soil Bureau using data from existing databases. The basis of the work was a geological map of quaternary deposits, which describes the soil at a depth of 1 metre. A primary research topic was to test whether the type of topsoil can be derived and soil polygons delineated from the results of aerial geophysics. The tests showed that geophysics can be used for identification of muddy soils and other wet areas and areas with a shallow peat layer on top can be distinguished from deep peat soils. Soil names according to the FAO/Unesco system and the World Reference Base for Soil Resources (WRB) were derived from the soil names of the Finnish system and geophysical data. This report presents the basic concepts and terminology of the soil map and database and describes the way they were produced. The process starts with combining the different data layers of the topsoil one by one with the data of the subsoil (database of the quaternary deposits). The soil names according to the FAO and WRB systems are derived automatically using the VBA macro developed within the project. With another VBA macro, polygons smaller than 6.25 ha are merged with adjacent larger polygons. The soil database consists of a spatial relational database where both the geometric data and attribute data are stored. Geometric data are managed using ESRI s ArcSDE software together with the Oracle8i relational database programme. The interface to the database will be built later with use of ESRI s ArcInfo Desktop tools and the possible web-based end-user application can be constructed with ESRI s ArcIMS software.vokMyynti MTT tietopalvelut. Yksikön huom.: mpy, mkfmkftiivistelmä;abstrac

Georeferenced soil database for Finland at scale 1:250 000 (MMM 3466/501/2002) and reaching national coverage (MMM 4990/501/2005)

vHarri Lilja/MAA. Yksikön huom.: MAA, MAPMA